DE102011005021A1 - Oscillation tool clamping apparatus for use in portable machine tool utilized for machining workpiece on tool holder of drive unit, has head supported along movement axis that is different from axis running parallel to axial direction - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Es sind bereits Werkzeugspannvorrichtungen bekannt, die eine Spanneinheit umfassen. Die Spanneinheit weist hierbei ein Spannelement zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs in einer Axialrichtung sowie einen in einem Betriebszustand am Spannelement angeordneten Spannkopf auf.Tool clamping devices are already known which comprise a clamping unit. In this case, the clamping unit has a clamping element for clamping a machining tool in an axial direction and a clamping head arranged on the clamping element in an operating state.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugspannvorrichtung, insbesondere einer Oszillationswerkzeugspannvorrichtung, mit zumindest einer Spanneinheit, die zumindest ein Spannelement zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs in einer Axialrichtung und zumindest einen in wenigstens einem Betriebszustand am Spannelement angeordneten Spannkopf aufweist.The invention is based on a tool clamping device, in particular an oscillating tool clamping device, with at least one clamping unit which has at least one clamping element for clamping a machining tool in an axial direction and at least one clamping head arranged in at least one operating state on the clamping element.
Es wird vorgeschlagen, dass der Spannkopf zumindest in einem Betriebszustand beweglich um und/oder entlang zumindest einer Bewegungsachse gelagert ist, die von einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung verlaufenden Achse verschieden ist und insbesondere wesentlich von einer parallel zur Axialrichtung verlaufenden Achse abweicht. Unter einer „Spanneinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Betriebszustand ein Bearbeitungswerkzeug mittels eines Formschlusses und/oder mittels eines Kraftschlusses entlang der Axialrichtung zu sichern. Insbesondere wird über das Spannelement eine in die Axialrichtung wirkende Kraft übertragen. Insbesondere weist die Spanneinheit eine Werkzeugaufnahme mit zumindest einem Aufnahmeelement auf, die dazu vorgesehen ist, ein Bearbeitungswerkzeug aufzunehmen und insbesondere eine Gegenkraft gegen die Spannkraft auszuüben. Vorzugsweise weist die Spanneinheit eine Bedieneinheit auf, die dazu vorgesehen ist, eine Eingabe eines Bedieners über ein Bedienelement in eine Zustandsänderung, vorzugsweise eine Lageänderung, des Spannelements umzusetzen. Unter einer „Axialrichtung” soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, die zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Schwenkachse und/oder Rotationsachse einer zum Antrieb des Bearbeitungswerkzeugs vorgesehenen Antriebswelle einer tragbaren Werkzeugmaschine verläuft. Unter „im Wesentlichen parallel” soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Insbesondere weicht eine Bewegungsachse „wesentlich” von einer parallel zu einer Axialrichtung verlaufenden Achse ab, wenn sie gemeinsam einen Winkel einschließen, der größer ist als 30°, insbesondere größer ist als 60° und vorzugsweise größer ist als 80°. Unter einem „Betriebszustand” soll insbesondere ein Zustand der Werkzeugspannvorrichtung verstanden werden, in dem ein Bearbeitungswerkzeug in die Werkzeugaufnahme eingelegt ist, in dem ein Bearbeitungswerkzeug in die Werkzeugaufnahme eingelegt und insbesondere durch den Spannkopf fixiert ist, in dem ein Bearbeitungswerkzeug in die Werkzeugaufnahme eingelegt ist und durch die Spanneinheit festgespannt ist, oder ein Zustand, der sich von einem Zustand mit eingelegtem Bearbeitungswerkzeug unterscheidet. Unter einem „Spannkopf” soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das zumindest eine Spannfläche aufweist, die bei einem Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs in der Werkzeugspannvorrichtung in Axialrichtung zumindest an einer Teilfläche des Bearbeitungswerkzeugs anliegt und das Bearbeitungswerkzeug mit einer Spannkraft entlang der Axialrichtung beaufschlagt und vorzugsweise eine Haupterstreckungsebene aufweist, deren Normalenvektor zumindest bei einem Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs in der Werkzeugspannvorrichtung zumindest im wesentlichen parallel zu der Axialrichtung liegt. Insbesondere soll unter einer „Spannfläche” eine Fläche des Spannkopfs verstanden werden, die in einem Betriebszustand mit durch den Spannkopf festgespanntem Bearbeitungswerkzeug direkten Kontakt mit dem Bearbeitungswerkzeug hat. Unter einer „Haupterstreckungsebene” der Spannfläche soll insbesondere eine Ebene verstanden werden, die einen minimalen mittleren quadratischen Abstand zu allen Punkten der Spannfläche aufweist. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Werkzeugspannvorrichtung kann insbesondere ein werkzeugloses Festspannen und/oder Lösen des Bearbeitungswerkzeugs erreicht werden.It is proposed that the clamping head, at least in one operating state, be mounted movably around and / or along at least one movement axis which is different from an axis extending at least substantially parallel to the axial direction and in particular deviates substantially from an axis extending parallel to the axial direction. A "clamping unit" is to be understood in particular as a unit which is provided to secure a machining tool by means of a positive connection and / or by means of a frictional connection along the axial direction, at least in one operating state. In particular, a force acting in the axial direction is transmitted via the tensioning element. In particular, the clamping unit has a tool holder with at least one receiving element, which is intended to receive a machining tool and in particular to exert a counterforce against the clamping force. Preferably, the clamping unit has an operating unit, which is provided to implement an input of an operator via an operating element into a state change, preferably a change in position, of the clamping element. An "axial direction" should in particular be understood to mean a direction which runs at least substantially parallel to a pivot axis and / or rotational axis of a drive shaft of a portable power tool provided for driving the machining tool. By "substantially parallel" is intended in particular to be understood an orientation of a direction relative to a reference direction, wherein the direction relative to the reference direction has a deviation in particular less than 8 °, advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 °. In particular, a movement axis deviates "substantially" from an axis extending parallel to an axial direction when together they enclose an angle which is greater than 30 °, in particular greater than 60 ° and preferably greater than 80 °. An "operating state" is to be understood in particular a state of the tool clamping device in which a machining tool is inserted into the tool holder, in which a machining tool is inserted into the tool holder and in particular fixed by the clamping head, in which a machining tool is inserted into the tool holder and is clamped by the clamping unit, or a state that differs from a state with inserted machining tool. A "chucking head" is to be understood in particular as a component which has at least one clamping surface which abuts at least on a partial surface of the machining tool during clamping of the machining tool in the tool clamping device and which acts on the machining tool with a clamping force along the axial direction and preferably a main extension plane whose normal vector is at least substantially parallel to the axial direction at least when the machining tool is clamped in the tool clamping device. In particular, a "clamping surface" should be understood to mean a surface of the clamping head which, in an operating state with a machining tool clamped by the clamping head, has direct contact with the machining tool. A "main extension plane" of the clamping surface should be understood in particular to mean a plane which has a minimum mean square distance to all points of the clamping surface. By means of the inventive design of the tool clamping device, in particular a tool-free clamping and / or release of the machining tool can be achieved.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass durch eine Lageveränderung des Spannkopfs eine axiale Überdeckung einer Spannfläche des Spannkopfs mit einem Werkzeugaufnahmebereich erzielbar ist. Unter einer „Lageveränderung” soll insbesondere zumindest eine Bewegung, bevorzugt eine Folge von Bewegungen, um und/oder entlang zumindest einer Bewegungsachse verstanden werden, die vorzugsweise von einer im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung verlaufenden Achse verschieden ist. Der Ausdruck „axiale Überdeckung” soll insbesondere eine Überlappung, insbesondere von Teilbereichen, von zumindest zwei Bauteilen entlang der Axialrichtung definieren, insbesondere schneidet eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung liegende Gerade die zwei Bauteile. Bevorzugt überdeckt die Spannfläche des Spannkopfs zumindest einen Teil des Werkzeugaufnahmebereichs entlang der Axialrichtung. Besonders bevorzugt kann die Überdeckung in einem montierten Zustand des Spannkopfs temporär aufgehoben werden, insbesondere zum Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs und/oder zu einer Stellungsänderung des Bearbeitungswerkzeugs. Unter einem „Werkzeugaufnahmebereich” soll insbesondere ein Bereich in der Nähe von einem Aufnahmeelement verstanden werden, der in einem Betriebszustand mit einem eingespannten Werkzeug von einem Teil des eingespannten Werkzeugs ausgefüllt wird. Insbesondere sind Punkte des Werkzeugaufnahmebereichs maximal 10 mm, vorteilhaft maximal 2 mm vom Aufnahmeelement entfernt. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort durch ein werkzeugloses Festspannen und/oder Lösen des Bearbeitungswerkzeugs erreicht werden.Furthermore, it is proposed that an axial overlap of a clamping surface of the clamping head with a tool receiving region can be achieved by a change in position of the clamping head. A "change in position" should in particular be understood to mean at least one movement, preferably a sequence of movements, around and / or along at least one movement axis, which is preferably different from an axis extending essentially parallel to the axial direction. The term "axial overlap" is intended in particular to define an overlap, in particular of partial areas, of at least two components along the axial direction; in particular, a straight line lying at least substantially parallel to the axial direction intersects the two components. Preferably, the clamping surface of the clamping head covers at least a portion of the tool receiving area along the axial direction. Particularly preferably, the cover in an assembled state of the Clamping be temporarily canceled, in particular for changing the machining tool and / or a change in position of the machining tool. A "tool receiving area" is to be understood, in particular, as an area in the vicinity of a receiving element, which in an operating state is filled with a clamped tool by a part of the clamped tool. In particular, points of the tool receiving area are at most 10 mm, advantageously at most 2 mm away from the receiving element. In particular, increased comfort can be achieved by tool-free clamping and / or release of the machining tool.
Vorteilhafterweise weist die Spanneinheit einen Bolzen zur Lagerung des Spannkopfs auf. Insbesondere ist der Bolzen in zumindest einem Loch eines Teils der Spanneinheit gelagert und/oder formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Teil der Spanneinheit verbunden. Insbesondere ist der Bolzen mit einem Teil der Spanneinheit einstückig ausgeführt. Unter „einstückig” soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Insbesondere weist der Bolzen ein kreisförmig ausgebildetes Profil auf. Vorzugsweise weist der Bolzen im Wesentlichen die Form eines Kreiszylinders auf, der insbesondere eine Höhe aufweist die zumindest einem Durchmesser einer Grundfläche entspricht. Es kann eine einfache und robuste Lagerung des Spannkopfs erreicht werden.Advantageously, the clamping unit has a bolt for mounting the clamping head. In particular, the bolt is mounted in at least one hole of a part of the clamping unit and / or positively, positively and / or materially connected to the part of the clamping unit. In particular, the bolt is made in one piece with a part of the clamping unit. By "one piece" should be understood in particular at least materially connected connected, for example, by a welding process, a gluing process, a Anspritzprozess and / or another, the skilled person appear useful process, and / or advantageously formed in one piece, such as by a Manufacture from a casting and / or by a production in a one- or multi-component injection molding process and advantageously from a single blank. In particular, the bolt has a circular profile. Preferably, the bolt has substantially the shape of a circular cylinder, which in particular has a height which corresponds to at least one diameter of a base area. It can be a simple and robust storage of the clamping head can be achieved.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Spanneinheit eine Kulisse zur Führung einer Bewegung des Spannkopfs aufweist. Unter einer „Kulisse” soll insbesondere eine Aussparung, vorzugsweise ein Loch in einem Bauteil verstanden werden, in die ein Stift und/oder Bolzen der an einem anderen Bauteil angeordnet ist, eingreift und so eine relative Bewegung der Teile gegeneinander auf zumindest eine Bahn einschränkt. Insbesondere kann eine einfache Handhabung des Spannkopfs erreicht und ein Bedienkomfort gesteigert werden.It is further proposed that the clamping unit has a gate for guiding a movement of the clamping head. A "gate" is to be understood in particular a recess, preferably a hole in a component, in which a pin and / or bolt is arranged on another component, engages and thus restricts relative movement of the parts against each other on at least one track. In particular, a simple handling of the clamping head can be achieved and an ease of use can be increased.
Vorteilhaft ist die Kulisse zumindest von einem Langloch gebildet. Unter einem Langloch” soll insbesondere ein Loch verstanden werden, das zumindest eine Haupterstreckungsrichtung aufweist in der das Loch eine Länge aufweist, die zumindest doppelt so groß ist, wie eine Breite in einer Quererstreckungsrichtung, die vorzugsweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung liegt und insbesondere im Wesentlichen tangential zu einer Einhüllenden eines das Langloch enthaltenden Teils angeordnet ist. Insbesondere kann eine einfache Handhabung ermöglicht werden.Advantageously, the backdrop is at least formed by a slot. Under a slot "should be understood in particular a hole having at least one main extension direction in which the hole has a length which is at least twice as large as a width in a transverse extension direction, which is preferably at least substantially perpendicular to the main extension direction, and in particular is arranged substantially tangent to an envelope of a part containing the slot. In particular, a simple handling can be made possible.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Langloch an einer Stelle, vorzugsweise an einem ersten Ende des Langlochs, eine Breite aufweist, die größer ist, als an zumindest einem der Enden, vorzugsweise einem dem ersten Ende gegenüber liegenden Ende, des Langlochs. Eine „Breite” des Langlochs wird insbesondere durch die Größe in Quererstreckungsrichtung an der Stelle bestimmt. Eine „Breite an einem Ende” wird insbesondere durch eine größte Breite des Langlochs in einem Endbereich des Langlochs bestimmt, der eine Erstreckung in Haupterstreckungsrichtung des Langlochs aufweist, die einem Drittel, vorzugsweise einem Viertel der Länge des Langlochs entspricht und einen Endpunkt des Langlochs umfasst. Unter einem Endpunkt des Langlochs soll insbesondere einer von zwei Punkten des Randes des Langlochs verstanden werden, die eine größte Entfernung zweier Punkte des Langlochs aufweisen. Insbesondere ist eine maximale Quererstreckung des Langlochs an der Stelle größer als an jeder anderen Stelle des Langlochs. Es kann insbesondere eine einfache Fixierung des Spannkopfs in einem Betriebszustand mit eingespanntem Bearbeitungswerkzeug erreicht werden.Furthermore, it is proposed that the slot at a location, preferably at a first end of the slot, has a width that is greater than at least one of the ends, preferably a first end opposite the end of the slot. A "width" of the slot is determined in particular by the size in the transverse direction of extension at the location. A "width at one end" is determined in particular by a greatest width of the oblong hole in an end region of the oblong hole, which has an extension in the main extension direction of the oblong hole which corresponds to one third, preferably one quarter of the length of the oblong hole and comprises an end point of the oblong hole. In particular, one end point of the oblong hole is to be understood as meaning one of two points of the edge of the oblong hole, which have a greatest distance between two points of the oblong hole. In particular, a maximum transverse extent of the slot at the location is greater than at any other point of the slot. In particular, a simple fixation of the clamping head in an operating state with a clamped machining tool can be achieved.
Vorzugsweise ist der Spannkopf als Kippelement ausgebildet. Unter einem „Kippelement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, dessen Schwerpunktsbewegung auf Bahnen innerhalb einer einzelnen Ebene beschränkt ist. Insbesondere weist das Kippelement zumindest zwei stabile Lagezustände auf. Unter einem „stabilen Lagezustand” soll insbesondere ein Lagezustand verstanden werden, in den das Element nach einer kleinen Auslenkung, insbesondere nach einer Verkippung um bis zu 5°, vorteilhaft um bis zu 10° und vorzugsweise um bis zu 20°, selbständig wieder zurückkehrt. Es kann insbesondere eine komfortable Handhabung erreicht werden.Preferably, the clamping head is designed as a tilting element. A "tilting element" is to be understood in particular an element whose center of gravity movement is limited to tracks within a single plane. In particular, the tilting element has at least two stable positional states. A "stable position state" should be understood in particular a position state in which the element after a small deflection, in particular after a tilt by up to 5 °, advantageously by up to 10 ° and preferably by up to 20 °, automatically returns. In particular, a comfortable handling can be achieved.
Die Erfindung geht ferner aus von einer tragbaren Werkzeugmaschine, insbesondere von einer Handwerkzeugmaschine mit einer oszillierend antreibbaren Spindel, mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugspannvorrichtung. Unter einer „tragbaren Werkzeugmaschine” soll hier insbesondere eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine, verstanden werden, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann. Die tragbare Werkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner als 5 kg. Es kann vorteilhaft ein hoher Bedienkomfort für einen Bediener der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.The invention is further based on a portable power tool, in particular a hand tool with an oscillating drivable spindle, with a tool clamping device according to the invention. A "portable machine tool" is to be understood here in particular as meaning a machine tool, in particular a hand tool machine, which can be transported without transport machine by an operator. In particular, the portable power tool has a mass which is less than 40 kg, preferably less than 10 kg and particularly preferably less than 5 kg. It can be advantageously achieved a high ease of use for an operator of the power tool.
Die erfindungsgemäße Werkzeugspannvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Werkzeugspannvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. The tool clamping device according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the tool clamping device according to the invention can have a number deviating from a number of individual elements, components and units specified here in order to fulfill a mode of operation described herein.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen:Show it:
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Die als Oszillationswerkzeugspannvorrichtung ausgebildete Werkzeugspannvorrichtung
Zur Betätigung des Spannelements
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |